第一篇：破碎顶板施工工艺研究的论文
1问题提出
4314工作面为长平矿井一个大采高工作面、大倾角开采工作面，大倾角影响推进380m。工作面机头低、机尾高，其中有250m机头机尾高差在20m以上，最大高差达36.4m，生产过程中极易造成溜子前窜、支架倾倒、机尾割不透、机尾三角区空顶面积增大等难题，稍有不慎工作面就濒临停产。对此情况，长平公司制定完善的大倾角大采高破碎顶板工作面回采方案，采用磨机头、单向顶溜、打戗柱、工作面伪倾斜推进、靠架扶架、降低采高、机尾扩帮、机尾三角区打密集柱等多种措施，解决了4314大采高工作面因机头机尾高差过大、工作面顶板伪顶破碎严重等因素造成的刮板输送机前窜、支架歪斜度超标、支架挤架咬架、机尾割不透、机尾三角区空顶面积过大等难题，为工作面的顺利回采提供了可靠保障。
2解决方案
2.1刮板输送机前窜控制
工作面机头机尾高差过大，势必造成工作面溜子前窜、机尾割不透、机头安全出口不畅等众多负面因素，必须从一开始就加强刮板输送机的控制工作。
（1）工作面采用磨机头配合单向顶溜方法调整，磨三角次数与长度视具体情况而定。一般磨三角时，磨三至五次必须走一个整循环，以免造成溜子弯曲度过大并使溜子反方向移动；磨三角过程中同时调整溜子、支架，避免出现溜子、支架在工作面分成台阶，保证溜子、支架始终成一直线，最大限度保证架间距均匀，推移千斤顶与溜子垂直。
（2）机组割煤通过后，由机头向机尾依次单向顶溜，逐渐调整支架框架偏向机尾方向，利用支架推移框架将溜子顶向机尾。
（3）推移机头前在溜子与煤柱间打戗柱，防止推移过程中溜子下滑。
（4）在机头磨角效果不明显时，需进行调架，即用单体柱调整支架底座方向；将支架底座摆向机尾后开始拉架，让支架底座向机尾方向摆，以使在推移溜子时框架受底座限制带动溜子向机尾方向移动。
（5）采用单向割煤配合单向顶溜方式。溜子前窜严重时，机组从机尾向机头割过煤后，后方不顶溜，在割至机头后空刀返回机尾，即机组单向割煤；然后从机头向机尾方向依次单向顶溜，利用支架推移框架将溜子顶向机尾方向，让其向机尾移动。
（6）将工作面调成伪倾斜开采，工作面机头机尾保持适当的距离（机头超前机尾15~20m），回采时保持工作面伪倾斜。
（7）根据现场情况，利用支架侧护板和单体柱辅助调架。最大限度的利用侧护板之间相互作用力，调节支架；用单体柱调架，就是利用单体柱将调斜的支架的底座进行调架，使支架和框架之间有向上的角度，推溜时由此角度产生的推溜分力，加之改变推溜方向可以抵消溜子的前窜，达到控制溜子的作用。调架必须在移架的过程中进行。
（8）采取单体柱辅助顶溜的方法来控制溜子的前窜下滑。利用单体柱斜向配合框架顶溜配合的方法控制溜子窜前，具体做法为单体柱的一端打在本架的溜槽底部，另一端打在机头方向相邻架的底座上，用远程供液操作，与支架推溜千斤顶同时推溜，利用单体柱增加反方向作用力来控制溜子。
2.2工作面支架倒架、挤架、咬架控制
（1）升紧工作面支架，达到初撑力要求。支架在本身重力作用下，存在向机头方向倾斜的趋势，支架若升不紧达不到初撑力，势必增加倒架的可能性。
（2）相邻支架两人配合操作，利用支架侧护板调架、靠架，利用侧护板之间的相互作用力，适当调节支架顶梁带动整个支架，从而减小支架歪斜度；如本架降架拉出——将相邻机尾支架的侧护板收回——本架侧护打出同时升紧支架。
（3）利用机组靠架：将支架小护帮板收回，大护帮板与底板垂直，采煤机摇臂抬升至适当高度，启动采煤机行走系统进行扶架作业。
（4）垫方木减小支架度数：拉架时利用吊架千斤吊起支架底座，在支架机头侧底座下垫方木，拉架过程中将方木拉入底座下升紧支架。
（5）单体柱调架、靠架：在降架、拉架、升架过程中，利用单体柱对倾斜的支架的顶梁（或立柱）施加侧向作用力，减小支架倾斜角度。
（6）控制架间距，防止顶板漏矸影响靠架；如发生漏矸使用板梁打丁字棚维护减少漏矸。
2.3工作面采高控制
（1）由于工作面沿走向方向顶板下沉量大，机组与溜子下卧跟不上顶板下沉速度，工作面下山回采期间采高控制在4.5m左右；机组卧底量每刀控制在100~150mm，采取“卧两刀平三刀”的方式推进。机组司机严格控制下卧量，防止溜子下冲严重出现吊溜情况。（2）机组司机割煤过程对顶底板平整度进行控制，杜绝出现马棚和驴脊梁。
2.4工作面顶板控制
工作面顶板有一层伪顶，稳定性较差，同时由于工作面倾角大，工作面伪顶极易垮落，从而会使支架蹬空、接顶不实，造成支架失稳、倾倒，就会严重影响工作面正常生产。需要采取：
（1）移超前支架。在工作面伪顶破碎区段，及时移超前支架，使支架前梁挤紧煤帮，护帮板真正起到护帮作用。
（2）分段停机移架。因工作面倾角大，工作面割煤与移架工序不能同时进行，如果等煤机割完一刀后工作面再整体移架，机道空顶时间太长，对工作面顶板破坏程度大，容易出现掉顶、漏顶现象，为此，采取工作面分段停机移架方式，每隔15~30m停机移架；在工作面顶板破碎时，每3~5m分段停机移架及时支护顶板。
（3）带压擦顶移架。因工作面倾角较大，如果采用正常操作程序降架移架容易出现抽顶现象，因此，采取带压擦顶移架方式进行移架操作，使顶梁与顶板保持一定的支撑阻力，带压前移。这样顶板不会出现明显松动，可有效控制顶板。
（4）确保支架初撑力达到标准要求。加强乳化泵站的检修力度和乳化液浓度的配比要求，确保泵站供液输出压力不低于30MPa。每班安排专人对支架进行二次补液，确保支架初撑力达到24~30MPa。加强支架维修力度，杜绝支架自动卸液现象。
（5）采用注浆加固煤体，提高工作面煤帮承载力，并对破碎顶板进行固结，最大限度增大破碎顶板完整性。采用金鼎加固一号对工作面煤壁和顶板进行预加固。注浆采用单排眼形式布设注浆钻孔。注浆眼布置在距底板3m处，眼间距5m，深度8m；角度与水平面成25°左右；封孔2m，孔径42mm。浆液在泵压的作用下挤压或渗透到破碎煤岩体的大大小小的裂隙中去，浆液固结后，以固体的形式充填在裂隙中并与岩体固结，在岩体内形成新的网络状的骨架结构。充分发挥围岩的自稳能力，并与煤壁原有支护体系共同作用，从而减轻原有支护体系承受的载荷，改善煤壁围岩应力分布，大大减小煤壁顶板下沉量。
2.5机尾三角区密集棚支护和煤壁扩帮处理
在回采过程中，工作面机尾三角区空顶面积较大，需要在机尾切顶线和三角区处进行密集棚支护，密集棚间距400mm，每排布置12~14根单体柱支护。同时，对于工作面机尾割不透的情况，安排专业队组对机尾工作面侧煤帮提前扩帮1m，为后期回采提供便利条件。
3效果
通过采用大倾角大采高破碎顶板工作面回采工艺，采取综合管理措施，4314工作面目前已经顺利推进了260m，在此期间，工作面保证了4刀/d的回采进度，未发生因倾角过大出现倒架等不良因素导致工作面停产状态。该技术的应用，为矿井以后三盘区、五盘区大采高工作面类似情况下的回采积累了宝贵经验，同时也为其它矿区类似大倾角大采高工作面的回采施工的组织方案提供了可靠的技术指导作用。
第二篇：煤层破碎顶板加固注浆调查报告
煤层破碎顶板注浆加固调查报告
根据2014年3月27日早调会精神，在公司总经理的亲切关怀和总工程师的直接领导下，由公司地测防治水部，生产技术部以及两矿生产技术科相关人员组成的煤层破碎顶板注浆加固调研组,于2014年6月5日启程，前往中煤水文地质局（邯郸市）、冀中能源峰峰集团（邯郸市峰峰矿区）、太原煤炭设计院（太原市）、山西省煤炭地质水文勘查研究院（太原市）、同煤集团（大同市）、中煤东坡煤矿（朔州市）等单位进行了为期十天的调研工作。
一、调研背景
2014年1月21日，磁窑沟煤矿10-2号煤层10103综采工作面揭露一条与工作面斜交的正断层，落差2.5米；工作面煤层顶板为泥岩和砂质泥岩，底板为炭质泥岩。2014年2月2日，综采工作面揭露的断层落差增大，煤壁出现4.3m炭质泥岩，断层断裂面两侧煤层顶板破碎，导致工作面局部漏顶严重。随后在10103综采工作面采取了马丽散注浆加固破碎顶板的措施。据了解马丽散裂隙充填效果好，粘结强度大，是固结破碎顶板的有效手段，但成本较高。为了降低成本，在综采工作面圈出后，对综采工作面破碎顶板采取预注水泥浆加固技术是否可行。
二、调研目的
通过对综采工作面煤层破碎顶板注浆（水泥浆）加固技术理论和施工经验的调研，进一步对该技术在公司所属煤矿应用的可行性和可靠性进行分析；详细了解综采工作面破碎顶板注浆（水泥浆）
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加固工艺的设计、流程、标准和安全措施，明确该工艺应用的设备、材料和人员配备，并与现行马丽散注浆加固技术对比，进行经济效益分析。
三、注浆技术简述
注浆技术是将一种或几种材料配制成浆液，用压送设备将其压入松软地层、裂隙性含水层或破碎地层中凝固胶结，起堵水或加固作用的技术。注浆技术自1802年法国首次应用至今已有200多年历史，主要应用于矿山、建筑、水电、水力和交通运输工程等，包括堵水、截流、帷幕和岩土加固等诸多技术，很好地解决了各类工程中出现的水患、松软岩石及基础工程加固等难题，对保障安全施工，加快工程进度，降低工程造价等起到了重要作用。
我国煤炭行业在上世纪50年代开始应用注浆技术，主要应用于复杂水文地质条件下井筒、巷道、水仓、变电所、水泵房等地下工程的注浆堵水和加固；20世纪90年代，我国已开发出将采煤工作面下伏含水层改造为隔水层的工艺系统和方法，把注浆技术广泛用于煤矿治理水害和充填加固岩层；采用注浆技术加固顶板，避免了许多因松散顶板冒落或破碎顶板漏顶造成的顶板事故，取得了可喜的技术和经济效果。从20世纪90年代至2009年，煤炭行业在立井地面预注浆、工作面预注浆、井壁注浆和井巷工程注浆等方面取得了长足发展，总结完善了过流砂层、过断层、充填、高喷、管棚、锚注、压密、劈裂、煤壁加固、堵大水等注浆工艺。随着注浆工艺、材料和设备等不断更新，注浆施工组织设计、工程成本核算、2 / 17
施工监察与管理等逐渐趋于成熟，注浆工程已经发展成为一套较为完整的系统工程。
注浆法没有严格的分类，按照含水层或破碎带揭露前后分为预注浆和后注浆，按注浆采用的材料分为水泥浆液注浆、黏土浆液注浆和化学浆液注浆，按浆液注入工艺分为单液注浆和双液注浆，按注浆工程地质条件分为充填注浆、裂隙注浆、渗透注浆、挤压注浆、置换注浆和高压喷射注浆等，按注浆目的把注浆工艺分为堵水注浆和加固注浆。本次调研的注浆法为煤层破碎顶板加固注浆。
自改革开放以来，注浆材料不断推陈出新，浆液在黏度、流动性、稳定性、凝胶时间、结石率、结石强度、无毒、非易燃易爆、无腐蚀性、配制简单化等方面不断改进，日趋成熟。注浆材料分为颗粒性浆液和无颗粒性浆液两大类，颗粒性浆液包括水泥浆、黏土浆、黏土水泥浆、水泥粉煤灰浆、水泥水玻璃浆等，无颗粒性浆液
包括水玻璃类、环氧树脂类（罗克休-环氧树脂加催化剂）、甲基丙烯酸酯类、聚氨酯类（马丽散-聚亚胶酯）、丙烯酸盐类、丙烯酰胺
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类、木质素类、脲醛树脂类等（表1）。
马丽散是一种类似聚氨酯的新型高分子双液化学注浆材料，具有黏度低、流动性好、可注性强、凝胶时间可控、无腐蚀性、结石率高等特点（表2），浆液固化时无收缩现象，遇水发泡膨胀，固化后能牢固地与岩石和混凝土接合，并能长期耐酸、碱、盐、生物菌等腐蚀，广泛应用于各种堵水和加固注浆工艺中。
注浆用的水泥多为普通水泥或矿渣水泥，具有价格低、来源广、无毒环保、结石强度高、抗渗性好、工艺简单、操作方便等特点（表3），是防渗、加固和裂隙堵水应用较多的注浆材料。水泥细度对水泥性能有较大影响，其颗粒越细，比表面积越大，水化学反映速度越快，强度越高，近年来细水泥、超细水泥的应用为单液水泥注浆开辟了更为广阔的天地。
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四、煤层破碎顶板加固
目前，我国的煤层破碎顶板注浆加固技术主要分为煤矿井下巷道围岩注浆加固和采煤工作面顶板注浆加固两类。巷道围岩加固注浆是在巷道掘进开挖之前对巷道围岩松软破碎区段采取打超前钻孔预注浆进行围岩加固，以及在巷道、井筒、水泵房、变电所等地下工程掘砌后采用注浆锚杆加固围岩的后注浆法，该注浆法多用水泥浆单液静压注浆。采煤工作面顶板注浆加固是在采煤工作面过断层、构造带等顶板破碎区时，采取直接对煤层顶板注浆加固的注浆法；采煤工作面顶板预注浆加固是在采煤工作面过断层、构造带之前，预先对破碎顶板进行注浆加固；该注浆法的主要目的是加固煤层顶板，提高顶板的整体稳定性并形成完整的承载结构。
（一）巷道围岩注浆加固
巷道注浆流程包括止浆墙设计施工、注浆方式选择、注浆孔布置、注浆孔施工、注浆施工、注浆效果检查与评价等。巷道围岩注浆加固一般选择预留止浆煤（岩）柱方式；采用放射状或扇形孔布置；注浆施工包括注浆站设置、注浆工序、注浆参数（压力、注入量、扩散半径和孔数等）确定、扫孔和复注等；注浆加固效果检查和评价包括加固效果检查（钻孔和巷道开挖）、加固效果评价（钻孔和开挖后岩层）两项。
本次调研中，山西中煤东坡煤业有限公司9号煤层93胶运大巷在掘进至断层破碎带前，进行了巷道围岩注浆加固，效果显著。
1、工程概况
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山西中煤东坡煤业有限公司井田面积4.6km2，核定生产能力210吨/年，开采石炭系上统太原组4-
1、9号煤层，采用斜井分水平联合开拓方式。2013年5月，在4-1号煤层三采区43胶运巷掘进施工中遇到一条与巷道斜交落差20米的逆断层，顶板破碎严重，并在顶板破碎带采取双11#工字钢棚补强支护后继续向前掘进。掘进工作面底板标高1054.6m，煤层直接顶为粗砂岩，厚度7-8m，伪顶为泥岩，厚度0.5m，支护形式为锚网支护，20天后双工字钢棚顶梁严重弯曲下沉。2013年9月，在43胶运巷下方的9号煤层三采区93胶运巷，掘进施工至该断层前35m时，采用巷道围岩注浆加固技术对掘进工作面前方断层破碎带进行预注水泥浆加固。2、4-1号煤层43胶运巷工字钢棚变形原因
4-1号煤层43胶运巷煤层顶板为0.5m厚泥岩伪顶和7-8m粗砂岩直接顶，底板为泥岩-细砂岩，泥岩中混有高岭土及少量蒙伊混合物，这些黏土矿物遇水软化、泥化、膨胀；破碎带断层为落差20m的张扭性逆断层，可将煤系地层中的砂岩裂隙水导入断裂带中，煤层泥岩伪顶中含有膨胀性黏土矿物产生的膨胀力是工字钢棚剧烈变形的重要原因，泥岩遇水软化、泥化引起流变和重力变化又加剧了顶板失稳。3、9号煤层93胶运巷破碎顶板注浆加固
9号煤层93胶运巷掘进工作面直接顶为细砂岩，厚度3-4m，伪顶为泥岩，厚度0.45m，底板为泥岩-细砂岩互层，厚度5-6m，底板标高994.4m，9号煤与4-1号煤层间距为60.2m，支护形式为
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锚网支护。通过对各种注浆方案对比分析，选择水泥浆单液静压预注浆技术对破碎顶板进行加固。
1）注浆材料：选用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水灰比3:1，三天可达设计强度的70%，一个月后强度可提高15%～40%；注浆终孔压力为2.5MPa，扩散半径6-8m；设计注浆量为3吨水泥，每个钻孔要反复注浆，直至反水出现水泥或压力不再增加。
2）注浆设备：选用2TGZ-2型注浆泵，配套248L搅拌桶；选用ZLZ-400型钻机，开孔孔径φ133mm，打钻孔径φ131mm，注浆孔径φ55mm；配套φ89mm无缝钢管套管，高压法兰、高压球形阀门、快速接头（连接高压管）。
3）注浆设计：根据9号煤层的力学性质和裂隙发育情况、最大注浆压力、巷道断面大小以及止浆材料强度等，预留30m止浆煤柱（图1），在使用前打钻孔探测断层破碎带的准确距离和位置。选择扇形注浆孔（图2）注浆，采用分段前进的注浆方式，分段长度（3-8m）根据冲洗液漏失量确定。
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4）施工工序：表孔→钻孔→钻孔检查→安装注浆管及封孔部件→封孔→准备浆液→开泵注浆→凝固→检查注浆质量→验收，具体施工时应控制流量、注浆速度，通过风路阀门调节出浆量，控制出浆压力，防治浆液从煤壁外溢。
5）安全措施：注浆前认真检查注浆机具，保证注浆泵、搅拌机、混合器、孔口装置、管路及测试仪表的正常运转和使用可靠，要有备用注浆泵，备齐活塞、缸套、拉杆等易损件；注浆前先进行压水试验，试验压力应大于1.5倍的注浆终压，并保持15min不泄压，试验结束后，在不停泵的条件下开始注浆；在钻孔施工中如有卡钻现象，应先注高浓度浆，经检查合格后进行压水试验；注浆浆液浓度先稀后稠逐级加大，并坚持连续注浆，防治跑浆；严格控制注浆压力，在破碎岩层中注浆压力不能过高（小于4MPa）；停泵时及时关闭孔口阀门，防治倒浆；尽可能利用后期孔作为前期孔的检查孔，符合标准后即可向前掘进。
（二）采煤工作面顶板注浆加固
采煤工作面顶板注浆加固技术主要用于采煤工作面顶板破碎、易漏顶或过断层构造带等。在考虑经济效益和注浆可靠性前提下，8 / 17
多采取直接在煤层破碎顶板注浆加固技术，预注浆技术采用较少。本次调研中，冀中能源峰峰集团云驾岭矿采用了回采工作面预注化学浆技术，取得了较好效果；冀中能源峰峰集团梧桐庄矿采用了预注水泥浆技术，因未验证其有效性和可靠性，无法评价注浆效果。
实例A：云驾岭矿综采工作面预注化学浆技术
1、工程概况
冀中能源峰峰集团云驾岭矿2号煤层12114综采工作面地质条件复杂，断层多，地压显现强烈。该工作面煤层走向SN，向正东倾斜，倾角21°，平均煤厚3.6m，含0.1-0.3m的粉砂岩夹矸；煤层直接顶为灰黑色粉砂岩，厚3.5-15m，局部含0.5m厚泥质粉砂岩伪顶，底板为灰黑色粉砂岩夹薄层细砂岩，厚2.0m。根据相邻12112综采工作面地质资料，有F12、F42、F31、F22等断层穿越12112及12114两工作面，12112综采工作面推进至构造区域煤层及顶底板破碎、松散，局部漏顶严重。12ll4综采工作面于2006年底准备完成，2007年初开始回采，2008年上半年，工作面推进到构造区，顶板破碎严重。同年5月初开始对工作面副巷进行注浆，共完成工程量约480米，喷浆范围1l00m2，注浆加固范围14400m2；通过对综采工作面破碎顶板范围采用高水材料注浆加固，良好地固结了破碎顶板，保障了综采工作面的生产安全。
2、注浆材料
根据煤岩层受断裂构造破坏的特征，采用中国矿大研制的新型高水材料，高水材料为双液化学浆，其固结体具有亲水性，固结体
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破裂后具有再胶结性能，以满足工作面破碎顶板注浆加固的要求。双液注浆系统包括注浆泵、搅拌桶、混合器、连接管路与阀门接头等。高压混浆管长度为5m，水灰比为4:1～5:1，该比例在施工中可根据顶板破碎情况适当调整。
3、工艺流程
工艺流程包括注浆前的运料、拌料、打眼、封孔及注浆系统检查；注浆过程中的注浆泵操作、浆体配制、堵漏、压力监控；注浆结束后的管路与混合器清洗、泵站移动、注浆材料设备零部件清点与交接等。注浆工艺设备配置如图3所示。
4、注浆方案
在工作面副巷超前工作面位置至少20米进行注浆加固。首先，在原有锚网梁支护巷道内进行喷浆支护，尤其在副巷下帮侧要严格保证喷浆厚度及质量，设计喷浆厚度为100mm；其次，对工作面副巷下帮侧浅部注浆，注浆深度3-5m，注浆孔在工作面煤壁及副巷下帮侧各布置三排，排距0.8米，间距1.5m，五花布置；第三，采用75型钻机、JB1000型搅拌机对综采工作面内破碎顶板深部注
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浆，注浆孔深30m，沿副巷布置一排间距10m的注浆孔，注浆深度随着破碎顶板的分布范围而变化，依据注浆压力与钻孔返浆判断是否停止注浆。
5、安全措施
确保注浆材料的存放、配比及搅拌质量，采用效果良好的布袋封孔方法，保证煤体表层喷浆和浅部注浆质量；确保注浆孔布置的参数及终孔层位，使副巷下帮侧5-10m段煤岩层注浆能有效封堵漏浆通道；确保深部终孔层位处在破碎顶板范围内；利用后期孔作为前期孔的检查孔，若打检验孔卡钻现象，利用检验孔进行再注浆。
实例B：梧桐庄煤矿综采工作面预注水泥浆技术
1、工程概况
冀中能源峰峰集团梧桐庄煤矿生产能力400万吨/年，井田面积39.6km2，地质条件复杂，地质构造以褶曲断层为主，陷落柱较多；矿井正常涌水量330m³/h，最大涌水量1050m³/h。2号煤层182402综采工作面于2010年底圈定，工作面走向长1200m，倾向长150m，顺槽断面面积13m2，平均煤厚3.0m，煤层顶板为粉砂岩或中细砂岩，易垮落破碎，底板为粉砂岩，F1断层（正断层，落差6-8m）自两顺槽贯穿工作面，工作面顺槽采用锚网索支护，顺槽揭露点顶底板破碎，地压显现较明显。为了确保182402综采工作面顺利推进，对该工作面断层破碎带采取了预注水泥浆技术。182402综采工作面过断层时，煤层顶板节理、裂隙发育，地压显现较弱；因注浆后没按要求取芯，虽未发生漏顶，却无法验证加固效果。
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2、注浆工艺
选用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水灰比3:1，选用BW320型注浆泵2台，选用全液压MKD－5S型350钻机2台，钻孔开孔直径φ110mm，下外径φ108mm，终孔（注浆孔）直径φ75mm；配套无缝钢管套管，高压法兰、高压球形阀门、快速接头和高压管。
3、注浆设计
分别以182402综采工作面回风顺槽和运输顺槽F1断层的两个揭露点为中心，向顺槽两侧各延伸20m，在原有锚网索支护巷道内喷浆，喷浆厚度为100mm（有效封堵漏浆通道）；依据单孔扩散半径15-20m的原则，在两顺槽F1断层穿过段（100m）布置注浆孔（图4），每条顺槽布置两组注浆孔，共四组，注浆范围覆盖断层穿过部分；每组钻孔间距50m，孔口距煤层顶板2.2m，孔深6-80m，仰角5-45°，每组3个钻孔，共设计12个钻孔，进尺900m。注浆深度随着工作面破碎顶板的分布范围而变化，依据注浆压力与钻孔返浆判断是否停止注浆。
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4、施工工序
钻孔→封孔→管路连接及试运转→备料→配料、搅拌→注浆→冲洗→下一个加固区钻孔（图5），每个钻孔注浆结束应进行注浆质量检查和验收，不合格的要复注。
5、成本核算
182402综采工作面预注水泥浆加固破碎顶板，施工巷道喷浆长度80m，面积1040m2，完成钻孔工程量990m，注浆加固范围24000m2，使用P.O42.5普通硅酸盐水泥29吨。按照井下钻孔（孔径φ108mm）进尺计价400元/m，人工、材料及设备折旧费（以注浆水泥使用量计价）约350元/吨，注浆费用由钻孔工程和注浆水泥使用量两项构成，计40.6万元（990m×400元/m＋29吨×350元/吨）；巷道喷浆单价800元/m（以断面面积13m2的延长米计价），喷浆费用为6.4万元（800元/m×80m）；本次182402综采工作面预注水泥浆加固破碎顶板费用共计47万元。
6、经济效益分析
根据梧桐庄煤矿2号煤层182402综采工作面破碎顶板预注水泥浆加固经验，结合磁窑沟煤矿10-2号煤层10103综采工作面破碎
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顶板（马丽散）注浆加固实际情况，应用类比法对两种注浆工艺进行经济效益分析，结果如下。
1）马丽散注浆加固
磁窑沟煤矿10-2号煤层10103综采工作面破碎顶板注浆加固，是在综采工作面煤壁预先控制顶板后进行注浆孔施工，钻孔沿煤层顶板布置（图6），使用专用风钻打眼、专用封孔器封孔，孔口沿煤层顶板布置，孔径42mm，间距3-6m，孔深3-5m，仰角30-45°，注浆深度1m；该注浆法使用专用注浆泵（图7），通过注浆泵的高压力使按比例混合后的化学浆注入破碎顶板，注浆压力2-5MPa。
磁窑沟煤矿10-2号煤层10103综采工作面注浆加固范围约80000m2，人工、设备折旧及材料费（以马丽散使用量计价）单价
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27000元/吨，本次注浆使用马丽散共计80吨，10103综采工作面马丽散注浆加固费用总计216万元（80吨×27000元/吨）。
2）预注水泥浆加固
依据磁窑沟煤矿10-2号煤层10103综采工作面的井巷工程特点和断层影响情况，比照梧桐庄煤矿2号煤层182402综采工作面破碎顶板预注水泥浆加固工艺，对磁窑沟煤矿10-2号煤层10103综采工作面进行破碎顶板预注水泥浆加固成本核算，结果如下。
磁窑沟煤矿10-2号煤层10103综采工作面进行破碎顶板预注水泥浆加固施工，预计巷道喷浆长度100m（分别以两顺槽断层揭露点为中心，向两侧外延25m），喷浆厚度100mm；设计8组钻孔，每组3个孔（图8），预计完成钻孔工程量2400m，使用P.O42.5普通
硅酸盐水泥96吨。按照井下钻孔（孔径φ108mm）单位进尺计价400元/m，以及人工、材料及设备折旧费（以注浆水泥使用量计价）单价约350元/吨，注浆费用由钻孔进尺和水泥使用量两项组成，计99.36万元（2400m×400元/m＋96吨×350元/吨）；巷道喷浆单价1200元/m（胶顺、回顺断面面积为3.7m×5.4m、3.7m×5.2m，15 / 17
依据断面面积19-21m2的延长米计价），喷浆费用为12万元（1200元/m×100m）；预计本次预注水泥浆费用共计111.36万元。
磁窑沟煤矿10-2号煤层10103综采工作面马丽散注浆加固费用为216万元，预计采用预注水泥浆加固费用约为111.36万元，磁窑沟煤矿10-2号煤层10103综采工作面煤层破碎顶板采用预注水泥浆加固可节约资金104.64万元。
五、结论与建议
（一）结论
本次调研结果表明，近年来，针对煤矿综采工作面破碎顶板加固这一课题，中煤水文地质局、山西省煤炭地质水文勘查研究院、太原煤炭设计院等科研设计单位着重于化学浆加固技术的研究与应用，冀中能源、同煤集团、中煤等所属各煤炭企业因注重生产计划的完成以及综采工作面顶板破碎程度的不确定，多采用化学浆加固技术；综采工作面破碎顶板预注水泥浆技术仅在冀中能源峰峰集团梧桐庄煤矿应用。通过成本分析，该项技术经济效益明显，但其可靠性未经验证。采取预注水泥浆技术进行巷道围岩加固在山西中煤东坡煤业有限公司得到有效应用，注浆加固效果显著，成本低、效益好，技术成熟，工艺安全可靠。
（二）建议
综采工作面破碎顶板预注水泥浆加固技术，理论完善，工艺成熟、安全可靠、经济有效，应用较少的根本原因在于综采工作面顶板破碎程度的不确定性。断层构造带对煤层顶板的破坏程度有多
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高、地压显现如何、横向纵向影响范围有多大、以及破碎带的节理裂隙发育情况等在被揭露前，利用目前的勘测手段都难以查明。
目前煤炭市场低迷，煤炭价格持续走低，煤炭生产企业面临巨大的成本压力，在一个相当长的时期内，降低煤炭生产成本势在必行。所以，在今后的煤炭生产过程中要充分利用各种科技手段和地质资料（例如，一条断层同时贯穿相邻的两个回采工作面，后一个工作面可以依据前一个工作面对断层破碎带的揭露情况来选择注浆方法），尽可能地查明回采工作面内断层破碎带的各种特征参数，应用预注水泥浆加固技术。
巷道围岩预注水泥浆加固技术成熟，工艺简单，安全可靠，效果显著，成本低廉，可以作为一项成熟的技术储备。
2014年6月17日
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第三篇：采面过顶板破碎带安全技术措施.
桐梓县松坎道角煤矿 135采煤工作面过顶板破碎带 安 全 技 术 措 施
2014年5月11日 桐梓县松坎道角煤矿
135采煤工作面过顶板破碎带安全技术措施
一、概况
135采煤工作面由于受到地质变化影响,导致该工作面顶板破碎、片帮严重,严重影响采煤机正常回采。为保证顺利通过此段,特制订以下安全技术措施:
二、组织机构及其职责 组长:张大华
副组长:张勇、敖亨敏、唐德科、姚其昌、吴显琴 成员:吴文举、吴志杰、跟班安全员和瓦检员
1、采煤工作面要以生产矿长为组长,安全矿长为副组长,跟班安全员、瓦检员、采煤班长、当班跟班矿长为成员的领导小组,要求领导小组成员必须跟班到现场,现场安全及工程质量的管理。
2、坚持正规循环作业,合理安排各工序进行作业,充分利用工作时间和空间;各生产班要密切配合,互创有利条件,保证措施落实到位。
3、严格组织正规循环作业,班班做好“一班三汇报”工作,加强工作面工程质量管理。
4、严格执行工作面交接班制度,对工作面工程质量、安全状况以及遗留问题等,必须在现场交接清楚,并向矿调度室汇报。
5、所有作业人员要严格按照本措施要求施工,牢固树立“安全第一,预防为主”的思想意识,坚持做到不安全不生产。
三、作业形式及作业要求
1、在回采工程中,采煤机割煤要割齐割正,采煤机司机严格掌握采高情况,在采超高段时,及时调整采高。
2、在采煤机割完煤后,支护工及时穿梁护顶,然后再追机移溜。
四、1、工作面做到“四直”“一平”“两畅通”,即煤壁直、柱腿
直、托梁直、刮板输送机直,煤溜平,上、下端头安全出口保持畅通 预防冒顶措施
1、支架及液压管路必须加强检修,保证完好。严禁出现滴、漏、跑、冒、串液等现象。
2、支架必须接顶严实,出现倒架必须及时处理,如发生片帮严重时,对于空顶超过0.3m时,必须要用木料(或废旧工字钢接实,禁止空顶作业。
3、顶板破碎时,必须打贴帮柱,保证支护撑有力。
4、现场必须备足过所需物资(各种规格的圆木、金属网、排花等。
5、支柱时,支柱的四爪要与长钢梁平面严密接触,每根支柱必须栓牢防倒绳,防止支柱卸载倾倒伤人。
6、加强工作面液压系统检修,做到管路不漏液、乳化液配比浓度必须保证2%—3%,泵站压力保证不低于30MPa。
7、π梁必须成对,工作面不允许有单梁、单柱。
8、工作面超高部分,必须要用坑木、排花接顶。
9、加强工作面顶板管理,确保工作面支护状态良好,支柱支撑有力,柱间距符合规程要求,超前支护距离不得小于20m,并保证人行道畅通。
10、工作面及两巷,所有单体支柱必须符合要求,失效的单体支柱必须更换。
11、严格使用好工作面左右端头四对八根长钢梁,确保行人畅通。
12、顶板破碎段必须铺双网,联网时上边对接0.2m,短边搭接0.2m,用10#铁丝每隔0.2m连接一道。
13、遇到顶板破碎严重时,必须超前移梁或打木垛及时支护顶板,防止大量片帮。
14、现场作业人员严格执行“敲帮问顶”制度,及时处理有危险的矸石、伞谵。
15、所有单体柱必须支到实底,做到迎山有力。遇到底板较软时必须穿柱鞋,防止支柱钻底。
五、有害气体防止措施
1、工作面配备专职瓦检员,随时对工作面上隅角及超高处进行检查。发现异常及时通知撤人,并采取相应措施进行处理,并及时汇报矿调度室。
2、确保+825大巷两道风门联锁完好,减少135采面漏风。
3、测风员随时测定工作面风量,确保通风满足要求。
4、采煤过程中,采煤机、上隅角悬挂便携。
5、瓦检员、监控维修工经常检查瓦斯探头情况,保证监控系统正常可靠运行。
六、回柱放顶安全措施
1、回柱前应先检查后工作,整改不正规支柱,对支柱进行二次补液。
2、回柱工必须站在所回柱的上方进行回柱,用卸载手把慢慢使支柱卸载,取出支柱后支设在规定位置。
3、回柱时,每组不得少于两人,一人回柱,一人观察顶板及支架情况。
七、未尽事宜,根据现场情况再做补充完善。附:悬移支架使用操作安全技术措施 生产技术科 2014年5月11日 附: 悬移支架使用操作安全技术措施
1、悬疑液压支架操作人员必须经过专门培训,熟悉悬疑液压支架的性能及构造原理和液压控制系统,通晓支架使用操作安全技术措施,能够按完好标准维护保养悬疑液压支架,懂得顶板管理方法和工作面作业规程,经培训考试合格并持证上岗。
2、掌握好支架的合理高度 2.0—2.2m。当工作面实际采高不符合上述规定时,应报告班长并采取措施后再移架,支架内各立柱机械加长段伸出长度应一致,其活柱行程保证支架不被“压死”。
3、支架所用的阀组、立柱、均不准在井下拆检,可整体更换。更换前尽可能将缸体缩到最短,接头处要及时装上防尘帽。
4、备用的各种液压软管、阀组、液压缸、管接头等必须用专用堵头密封,更换时用乳液清洗干净。
5、更换胶管和阀组液压件时,只准在“无压”状态下进行。且 出液口前方严禁有人。
6、不准随意拆除和调整支架上的安全阀。
7、悬疑液压支架工操作时要掌握八项操作要领,做到快、匀、够、正、直、稳、严、净;即:(1
（2、移架速度要均匀
（3、移架步距要符合作业规程规定
（4、支架位置要正,不要压架（5、各组支架要排成一直线（6、支架、刮板输送机要平稳牢靠（7、顶梁与顶板接触要严密不留空隙（8、矸、煤尘要清理干净
8、乳化液用水要求水质清洁、无杂物、杂质,开泵工要坚守岗位,经常检查水质状况,加供水过滤网。否则,因水质、杂物堵塞液压阀或管道,易造成阀体漏夜失灵,翻柱、倒架伤人事故。
9、必须采用合格乳化油,配比浓度不少于3%,乳化液要充足,不得少于半箱,缺少时及时补液,同时要求甭想每月清洗一次,进回液管道过滤器有当班液压维护工每班清洗一次。
10、开泵、开总截止阀钱要认真检查各管路、接头及U型卡连接状况,防止突然来压甩掉伤人,每次停送压前后,操作人员要尽可能远离连接接头位置。
11、液压泵站压力不得小于25MPa。
12、上班时检查工作面支架的所有操纵阀手柄是否处于中间位置,如全部处于中间位置,打开总液压截止阀。
13、每班班前要检查液压支柱工作状态,发现失效漏液阀、柱、管,要及时更换。
14、打开总截止阀时,必须由当班班长命令,班长在安排检查工作面内所有的手柄处零位后发令。
15、使用支架的注意事项:
（1、工作面支架管理严格采用(四条线挂线管理,即:定量平直一条线、托梁平直一条线、前柱一条线、后住一条线。
(250mm,否则安全小将被切断,同时注意观察相邻支架的高度,所升支架与相邻支架盖度基本相同即可。
（3、支架使用时,液压支柱原则上应与顶梁垂直,以免损坏支柱销及柱顶座。（4、支架前移时,必须使支柱脱离浮煤,严禁拖着支柱向前移,以免损坏支柱销及柱顶座。
（5、支柱出现问题及故障必须及时维修,不得带病作业。
（6、移架时,如阻力过大不得强行移架,要先查清原因,待处理好后再前移支架。（7、乳化液用水要求硬度不大于10mg/g、洁净无杂质、无色无味。（8、泵站应放置在顶板完整或顶部封闭且煤尘较小的硐室内,且过滤网按要求放在箱口处,以防止外来杂物进入泵箱,污染乳化液。
（9、必须采用合格的M-10乳化油,按有关要求配置浓度。乳化液箱内要保持足够的乳化液并坚持每月清洗一次。
（10、当泵站的乳化液减少时应及时补充,并达到规定比例。否则应停止使用。（11、开泵前要认真检查高压泵管、接头及U型卡子,防止脱落伤人。（12、不准在工作面拆装操作阀零件,不用的接口必须用堵封 闭并上好U型卡子。
（13、液压部件或胶管的安、拆,要保持清洁,必须用乳化液将管道中洗干净,以防杂质进入系统内,造成液压元件损坏。携带的胶管两端必须封填好。
（14、更换液压部件或胶管时,高压管路截止阀要关好,待更换件的工作腔压力释放后方可拆开。
（15、更换液腹部件或胶管时,其高压液的出口不许对着人和自己,以免误操作伤人。
（16、安装前阀体内应保持有机油防锈。
（17、系统内过滤器每班清理一次,液压系统其它零部件拆卸后必须清洗干净方可安装。
（18、用注液枪注液时,必须将注液口的赃物冲净,不能将赃
一。
（19、初次下井或新维修好的支柱第一次使用时,应全行程反复升降活柱四次以上,完全排除掉缸内的空气。
(20、在工作中突然发生高压管脱扣,应迅速关闭操作阀或截止阀。
21、操纵阀使用频率较高,不要用力过猛,防止损坏液压元件,严格按操作规程操作。
（22、液压系统向工作面供压前必须保证所有操作阀手柄处于中间位置。（23、搬动操作阀手柄应准确、迅速、到位,不准将操作手柄停留在两工位中间。
（24、每班前检查液压柱的工作状态,发现失效及时更换。（25、下班时,关闭工作面的总液压截止阀。
（26、上班时,检查工作面支架的所有操纵阀手柄是否处于中间位置,确认全部处于中间位置后方可打开总液压截止阀。
16、过断层、空巷、顶板破碎带及压力大时的移架:（1、按照过断层、空巷、顶板破碎带及压力大时的有关安全技术措施进行护顶或超前支护,尽量缩短顶板暴露时间、缩小顶板暴露面积。
（2、一般采用“带压移架”,即同时打开降柱及移架手把,及时调整降柱手把,使破碎矸石滑向采空区,移架到规定步距后立即升柱。
（3、过断层时,应按作业规程规定严格控制采高,防止压死支架。（4、移架顺序按正常移架顺序进行。
17、移架操作注意事项
（1、每次移架前都要先检查支架管线,清除架前障碍物。保证移架期间不出现挂、卡、阻现象。
(2 大于400mm
（3、移架人员必须站在左边(或右边一架内操作右边(或左边一架支架,面向右(或左前方观察支架和煤壁情况,要保持支架垂直煤壁及输送机,不垂直时,要及时调整。
（4、移架的左右方和前方不准有其他非工作人员。移动端头支架时,除移架工外,其余人员一律撤到安全地点。
（5、工作面遇断层、硬煤、硬夹石层需要放炮时,必须把支架的立柱、管线、设施等掩盖好,防止崩坏。移架前,必须把煤矸清理干净。
（6、支架顶梁在掘进过程中,若出现倾斜,应立即调整。
17、工作面冒顶的处理:（1、顶梁前端顶板破碎局部冒顶时,将顶梁上用半圆木背顶,再升柱使其严密接顶。
（2、支架上方空顶时,应用木料(或废旧工字钢背实。
（3、煤层松软片帮严重时,要在支架与煤壁间架棚护顶帮以防止继续片帮造成冒顶范围增大。
第四篇：张拉碳纤维板施工工艺研究
张拉碳纤维板施工工艺研究
概述
据统计截止2005年底，在我国通车公路中，有各种桥梁33.66万座，累计长度1474.75万延米，其中：特大桥876座，145.96万延米；大桥23290座，512.53万延米；其余为中小桥。从2004年全国桥梁普查资料来看，全国查出危桥13303座，达468888延米。危桥的存在，已严重影响到路网和干线的畅通。此外，随着我国交通事业的快速开展，各级公路上的交通流量均在不断增加，运输车辆的吨位有较大幅度的增长，这对我国路网中的桥梁通行能力和承载力均提出了更高更新的要求。因此，通过一定的技术措施，对技术标准低、通行能力和技术状况差及因其他原因造成的危桥进行加宽改造与加固补强，使现有桥梁在今后交通事业的开展中保持充分的适应性，是我国交通管理部门要长期进行的一项重要的工作。
桥梁加固技术改造其根本目的是为了恢复和提高承载力，方法有以下几种类型：1、加强薄弱构件。对于有严重缺陷或因通行重型车辆而不能满足平安承载要求的薄弱构件，采用以新材料，增大构件的截面尺寸、增设外部预应力或用化学粘结剂粘贴补强材料等补强措施进行加固。2、增加辅助构件。3、改变结构体系。
碳纤维板张拉施工就是通过在梁体设置碳纤维板，然后通过张拉以提高梁体承载力的一种施工技术。我公司在广东杜步大桥的加固施工中在国内公路桥梁加固施工首次采用了该技术，取得了理想的效果。
杜步大桥位于原107国道，现清〔远〕连〔州〕一级公路上，中心桩号为K2177+583.227。桥长833m，斜交角度90°，桥宽21.5m，跨径布置为27×30m，上部结构采用预制预应力混凝土T梁，下部桥台采用重力式桥台、扩大根底，桥墩采用柱式墩、桩根底，支座采用圆形板式橡胶支座。该桥设计荷载为汽车－超20级，挂车－120。
在清〔远〕连〔州〕一级公路升级改造过程中，由于路基施工标段在刷坡施工中防护不当，局部巨石砸落到杜步大桥上，造成右幅桥第一跨桥面及梁体严重破坏。依据桥梁检测及设计文件，加固措施中采用了在其中3片T梁马蹄侧面张拉预应力碳纤维板以补偿原结构承载力。
西安瑞通路桥科技根据业主批复的施工组织设计于2008年9月4日至2008年10月1日组织了该工程的施工，广东虎门技术咨询作为该工程的监理全程监理了施工全过程。
设计与施工工艺流程
2.1
设计概况
1、顺桥向在T梁马蹄位置张拉单层碳纤维板，碳纤维板设计厚度2.4mm、宽度为60mm，抗拉强度≥2800Mpa，弹性模量≥1.65*10
Mpa，极限承载力为403.2KN，张拉控制力为220KN，碳纤维板材料平安性能指标必须符合?混凝土结构加固设计标准?中强制执行条款条单向织物〔布〕高强度Ⅰ级的规定。
2、预应力碳纤维板通过固定端与张拉端钢构件与T梁马蹄侧面连接，钢构件采用Q345钢，钢构件外表采用整体镀锌防锈处理，镀锌外面再涂两道红色和银色防锈漆；固定端和张拉端钢构件与混凝土梁采用M20高强锚栓连接。
3、施工完毕后，应在碳纤维板外外表涂抹涂料作为防护。
4、只加固第一跨第1＃、2＃、3＃梁，全桥共3片梁。
2.2施工工艺流程
2.2.1主要施工步骤
a、施工准备；
b、混凝土外表处理；
c、在安装碳纤维板张拉端和固定端构件的位置按照设计图纸要求钻孔种植高强度螺杆；
d、螺杆固化到达设计强度后开始安装张拉端和固定端钢构件；
e、碳纤维板粘贴面在粘贴前用丙酮擦洗干净；
f、在碳纤维板和梁底接触面上涂抹粘结剂，锚具底板和梁底接触面上涂抹粘结剂；
g、安装碳纤维板；
h、张拉碳纤维板并对梁体挠度变化进行观测；
i、张拉完毕后，在碳纤维板两侧〔含碳纤维板〕范围内粉5mm厚粘结剂作为碳板保护层；
j、在固定锚具螺栓的螺帽处抹一层粘结剂，所有的金属件外表再抹一层防锈油脂，然后安装张拉端与固定端锚具盖帽；
k、在被加固的梁底两侧范围包括盖帽均采用高强度、高粘结砂浆保护涂料涂刷保护。
2.2.2
工艺流程图
主要工艺要点
3.1
施工准备
1、搭设施工支架、主要材料的采购及锚具钢构件的加工制造。
根据现场条件搭设适于施工的施工支架。本工程使用的碳纤维板材料为桥梁加固专用材料，设计厚度2.4mm，极限抗拉强度为2800
MPa，弹性模量为1.65x105MPa，极限承载力为403.2KN，碳纤维板张拉控制力为220KN，为碳纤维板极限拉力的55%，该材料为进口的sika供给商提供。碳纤维板与梁体粘结采用SikaDur30粘结剂；锚具底板和梁底接触面上涂抹SikaDur31CFN粘结剂。
锚具钢构件采用厂制，锚具加工所用钢板采用15mm厚A3钢，锚固螺栓采用M8高强螺栓，张拉螺杆采用8.8级钢制M24螺杆。
2、施工放样。在加固的T梁外表按照设计图纸放样，确定碳纤维板和两端锚具位置。放样采用钢尺定位，根据支座位置确定设计位置。
3.2
砼凿除及外表处理
根据施工放样确定固定锚具和张拉端锚具的位置凿除梁体外表砼，厚度为1.5cm〔即锚具钢板厚度〕，以保证粘贴锚具外表与梁体外表水平。在碳纤维板位置处采用角磨机对梁体砼外表进行打磨，再用干布拭擦，确保粘贴面平整且无粉尘。
3.3
植螺栓施工
1、植螺栓方法：采用植筋法对螺栓进行安装，钻孔直径应与螺栓直径配套的钻头进行钻孔。
2、植螺栓用胶和螺栓：植螺栓胶用瑞士喜利得植筋胶，螺栓采用高强锚栓。
3、植螺栓定位、钻孔：在钻孔前先探明梁体钢筋位置并作记号，当钻孔与钢筋位置发生冲突时，适当调整孔位，钻孔时应垂直梁体，钻孔深度为15
cm。
4、清洁孔壁及螺栓：
〔1〕、将吹风机喷嘴深入成孔底部并吹入洁净无油的空气，向外拉出喷嘴，反复3次；
〔2〕、将硬毛刷插入孔中，往返旋转清刷3次；
〔3〕、再将吹风机喷嘴深入成孔底部吹气，反复3次；
〔4〕、对要植入螺栓上的油污应进行清理；
〔5〕、植螺栓前用丙酮擦拭孔壁、孔底和螺栓。
5、植螺栓：植筋胶采用喜利得专用注射器进行灌注，灌注量为孔深的2/3，并保证在植入螺栓后有少许胶体溢出，注入胶体后应立即单向旋转插入螺栓，直至到达设计深度，确保螺杆顶端在同一平面上，并校正螺栓的垂直度。胶体完全固化前，不得触动或振动已植螺栓，以免影响其黏结性能。
3.4
固定端锚具和张拉端锚具的制作：
1、固定端锚具和张拉端锚具采用工厂自动、半自动切割和焊接方法，切割边缘外表光滑，无毛刺、咬口等现象。
2、锚具黏合面采用平砂轮打磨直至露出金属光泽，打磨纹路应与钢板受力方向垂直，锚具黏结面应有一定的粗糙度。
3、锚具螺栓孔位确定与制作
〔1〕将螺杆位置印到事先准备好的胶合板上。胶合板应与锚具底板大小相同，并在板上编号并标注方向。
〔2〕根据印在胶合板上螺杆的位置，用开孔器钻Ø
22mm的孔。
〔3〕、将开好孔的胶合板套入螺杆上。假设不行那么不断修正孔，直至能顺畅地将板套入螺杆。
〔4〕、复测胶合板的中线应于碳板轴线根本重合。
〔5〕、将锚具送到铁件加工车间，依照胶合板上孔的位置在锚具底板上开孔。
3.5
固定端锚具和张拉端锚具的安装与锚固
1、锚具与T梁混凝土间采用SikaDur
CFN粘贴，将配好的胶体正面涂抹在清洁的混凝土和锚具黏结面上，涂胶应自上而下进行。
2、锚具黏结面上抹胶应中间厚两边薄，中间涂抹胶的厚度为5mm左右，将锚具预留孔平稳对准螺栓并迅速拧紧螺帽，使锚具与混凝土紧密黏合，清理挤出的多余胶体。
3.6
张拉碳纤维板
1、把锚具与碳纤维板接触的部位范围内涂上油脂。
2、用丙酮将碳纤维板接触混凝土构件的外表擦洗干净。
3、在碳纤维板上抹2-3mm的Sikadur
30。
4、先在固定端安装上碳纤维板，然后在张拉端安装上碳纤维板和转向板。
5、在张拉端安装千斤顶，确保千斤顶中线与碳纤维板中线重合。千斤顶型号为FYRR-308，最大功率30T,行程210mm。
6、先给碳纤维板施加10%的应力，使碳纤维板绷直，然后再将力归零。记录张拉端夹具的位置，并再次检查各部件的位置。
7、再以20%和60%应力给碳纤维板施加预应力，每一级张拉结束后用扳手拧紧螺帽，每一级之间持荷5分钟，记录张拉端夹具的位置，比拟实测值与计算值之间的偏差。
8、当预应力施加到100%即张拉力为220kN时计算最终碳纤维板张拉伸长值，并持荷5分钟。
9、张拉结束后用双螺帽固定死张拉螺杆。卸除千斤顶。
10、切除过长的张拉螺杆，螺帽后端留3cm。
3.7
安装盖帽
1、将锚具外表涂上一层防锈油脂。
2、安装盖帽
3.8
成品保护
1、用Sikadur
CFN填补锚具四周的缝隙。
2、用Sikadur
CFN
在碳纤维板外表抹5mm厚，150mm宽的保护层。
3、在梁外侧和金属盖帽外表滚涂丙烯酸弹性涂料Sikagard
ElastoColor
CW两度。
3.9
施工平安及考前须知
1、施工中应严格遵守执行?公路桥涵施工技术标准?（JTJ041—2000）、?公路养护平安作业规程?〔JTG
H30－2004〕、?公路工程施工平安技术规程?进行施工，做到专用设备，专职使用。
2、为保证施工平安、结构平安及工作的顺利开展，在施工前必须对施工机具、临时设备及其它保障措施进行详细检查、核对，在确保万无一失前方可施工。
3、碳纤维板为导电材料，使用碳纤维板时应尽量远离电气设备及电源。
使用中应防止碳纤维板的弯折。
碳纤维板配套树脂的原料应密封储存，远离火源，防止阳光直接照射，树脂的配制和使用场所，应保持通风良好。现场施工人员应根据使用树脂材料采取相应的劳动保护措施。
4、在碳纤维板张拉的过程中，要对梁体挠度的变化进行观测，如果挠度变化有异常情况，应停止张拉，并检查原因。
检查与验收
由于张拉碳纤维板施工在公路施工是一项新工艺，没有成熟的工艺标准与规定，我们针对设计意图，参照相应标准制定了施工中的控制标准，在施工过程中严格执行。
1、锚具钢构件加工检查与验收
锚具钢构件的加工的材质、厚度、螺孔位置、螺杆长度是确保锚具满足设计要求关键指标，根据设计要求及?机械加工手册?、?公路桥涵施工标准?的相关规定确定钢板采用A3钢、厚度采用15mm、螺孔位置±1mm、螺杆长度±0mm。经现场检查验收，均满足设计要求。
2、碳纤维板检查与验收
碳纤维板采用sika成品，其主要指标为：设计厚度2.4mm，极限抗拉强度为2800
MPa，弹性模量为1.65x105MPa，极限承载力为403.2KN，碳纤维板张拉控制力为220KN，为碳纤维板极限拉力的55%，由sika直供商提供并确保其品质。现场的检查主要是成品的外观，经检查碳纤维板外观顺直、无毛刺、厚度均匀、与张拉固定头连接牢固，从张拉结果看sika碳纤维板质量平稳可靠，满足设计要求。
3、锚具安装检查与验收
根据设计要求，结合?公路桥涵施工标准?的相关规定，锚具安装的容许误差为±10mm，经检查验收实际施工均满足设计要求。
4、碳纤维板张拉施工与验收
根据设计要求，参照?预应力砼施工标准?的相关规定，碳纤维板张拉采用张拉力与伸长值双值控制，由于碳纤维板为多层碳纤维布粘结而成，其弹性模量差异系数相对较大，确定其张拉伸长量容许误差为10%，实际施工中经检查验收满足设计要求。
结论
通过杜步大桥的张拉碳纤维板施工实践及后期的检测结果说明，施工成果完全符合设计预期效果，张拉碳纤维板施工工序简单可靠、工艺简捷可控，是预应力体外施工提高梁体承载力的有效方法。
第五篇：11602机巷、风巷掘进局部顶板破碎专门支护安全技术措施
湾田煤矿11602机巷、回风巷掘进 局部顶板破碎支护安全技术措施
编 制 人：施工负责人：掘 进 区 长：生 产 矿 长：安 全 矿 长：机 电 矿 长：总 工 程 师：
编制日期：批准日期： 海 鹏
年 月年 月年 月 年 月 年 月 年 月年 月年 月
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肖
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11602机巷、回风巷掘进局部顶板破碎
专门支护安全技术措施
一、工作面概述
11602机巷及11602回风巷为一采区11602回采工作面的上、下顺槽，位于一采区轨道下山东翼，分别从1537轨道石门揭16#煤层、1588二石门揭16#煤层位置处开门，按方位角125°沿16#煤层掘进施工，巷道工程量合计为570m（机巷为200m，回风巷为370m）。根据地质资料分析，该掘进工作面地质构造简单，无大断层及褶曲，但为保证11602机巷、回风巷掘进在突遇局部地段顶板破碎时的支护安全及质量，特编制以下专门措施，以指导施工。
二、11602机、风巷原支护情况： 1、11602机巷掘进时采用锚网+梯子梁联合支护，在过局部顶板破碎地段时采用锚网+梯子梁+锚索支护，锚杆规格为Ф18×2200mm，梯子梁采用Φ14mm圆钢条制作，规格为50mm×2600mm（宽×长）。锚索规格为Ф17.8×6000mm。锚杆间距由原800×800mm缩小为700×700mm，锚索间排距为1000×2000mm,顶板锚杆数量每排不少于5根，锚索数量每排不少于3根。2、11602回风巷掘进原采用锚网+梯子梁联合支护，因巷道压力大原锚网支护无法支承顶板，现已将支护形式更改为工字钢支护，棚距为650±50mm。
三、11602机、风巷顶板破碎地段更换支架安全技术措施
1、若顶板局部破碎严重，锚网支护已不能有效支护顶板时必须立即采用工字钢棚支护，棚距0.65米。
2、在修理过程中，必须先用单体架修好顶梁，背好顶板，然后采用风镐（手镐）将两边棚腿及柱窝挖出，再架设工字钢腿子，严禁空顶下作业，每架工字钢必须打设4个撑筒。3、11602回风巷在更改支护时，必须先支好超前支护。超前支护采用3.3m长钢梁或1.0m铰接梁配（8-10根）内注式单体液压支柱进行抬棚支护。
4、工字钢支架顶、帮必须用矸石充填接实，严禁空帮空顶。
5、在架设工字钢支架过程中，班长、大工必须现场把关。
6、、施工中必须严格进行敲帮问顶工作，并责任到人，及时发现不安全隐患，及时找掉活石、浮矸，确认安全以后，其他人员才能进入工作面进行正常工作。
7、在更换支架地点前方5m，必须用单体配铰接梁加固。
8、架设棚腿时，棚腿要栽到实底上，如底板松软，必须穿木鞋（木鞋规格为：长×宽×厚=300×300×100mm的木垫墩）棚子架设正规有力，严禁架等劲棚，严禁淋肩、调斜。
9、其他未尽事项按《煤矿安全规程》、《11602机巷掘进作业规程》《11602回风巷掘进作业规程》规定执行。
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